[EN] One of the major issues affecting water utilities is the high level of water losses. Nonrevenue water (NRW) is the difference between the amount of water put into the distribution system and the amount of water billed to consumers according to the International Water Association (IWA) standard water balance. The quantity of water lost, or NRW, is a measure of the operational efficiency of a water distribution system and high levels of NRW are indicative of poor governance and poor physical condition of the water distribution system. NRW consists of apparent or commercial losses, real losses and unbilled authorized consumption.Traditionally most of the efforts focused mainly on the real losses reduction. Commercial losses are the nonphysical losses in that no water is phycically lost from the distribution system and its principal component is the customer meter inaccuracy. As any other measuring device, a water meter is not a perfect instrument and when installed it is not capable of registering the exact amount of water consumed by a user. Depending on its construction technology, each water meter has specific measuring limitations. This means that a portion of the water consumed may not be registered and therefore not billed to the customer. As meter inaccuracies are recognised to be a critical component of apparent losses, it is important to quantify the magnitude of these measuring errors. The first aspect to be considered is that the error of a water meter is not constant and independent of the flow rate through the meter. Typically, at low flow rates, errors are larger and more sensitive to external variables while for medium and high flow rates only small variations appear. Thus, the difference between the amount of water registered by the meters installed in the field and the actual volume consumed is a function of two parameters: a) the water consumption patterns of the users, defined by their consumption flow rates distribution and b) the characteristic error curve of the meters. The weighted error of a meter, defined as the percentage difference between the actual consumption and the registered volume, can be obtained by combining these two parameters. Therefore, the parameter weighted error is a measure of the real field performance of a water meter when registering the water consumption of a given type of user. Determining both, the weighted error of new and worn domestic meters and how it changes with the time, is necessary in order to provide information that can be expected from water meters and to quantify the commercial losses level in order to control and optimize it. / [ES] Uno de los desafíos más importantes que debe afrontar cualquier empresa gestora del ciclo integral del agua, es la reducción de los elevados niveles de pérdidas de agua. El agua no facturada es la diferencia entre el volumen inyectado al sistema y el agua facturada a los abonados, de acuerdo al balance hídrico propuesto por la International Water Association (IWA). El nivel de las pérdidas de agua es un indicador de la eficiencia en la operación del sistema por lo que altos niveles de éstas revelan un estado deficitario de la infraestructura hídrica y al mismo tiempo una gestión deficiente. Los componentes que integran el agua no facturada son las pérdidas comerciales, las pérdidas reales y el consumo autorizado pero no facturado. Tradicionalmente todos los esfuerzos se han centrado en minimizar las pérdidas reales, pero en lo que a las pérdidas comerciales se refiere, aquellas que representan el volumen de agua realmente suministrado a los usuarios pero que por diferentes causas no es registrado, mucho es el camino aún por recorrer. El principal componente de las pérdidas comerciales son los errores de medición de los contadores. Como cualquier otro dispositivo de medición, los contadores de agua no son instrumentos perfectos y una vez instalados no son capaces de registrar la cantidad exacta de agua consumida por un usuario. Dependiendo de su tecnología de construcción, cada contador tiene limitaciones específicas de medición. Esto significa que una parte del agua consumida no puede ser registrada y por lo tanto no facturada al cliente. Visto que las inexactitudes de los contadores constituyen un componente crítico de las pérdidas comerciales, es importante cuantificar la magnitud de estos errores de medición. Un punto crucial a considerar es que el error de un contador de agua no es constante e independiente del caudal que circula a través de él. Por lo general, a caudales bajos, los errores son más grandes y más sensibles a las variables externas, mientras que para caudales medios y altos, las variaciones de error son más pequeñas. Por lo tanto, la diferencia entre el volumen de agua registrada por el contador y el volumen real consumido, depende directamente de dos parámetros fundamentales: el patrón de consumo del usuario y la curva característica de error del contador. Por lo tanto, el error medio ponderado es una medida del funcionamiento real de un contador de agua en uso, al registrar el consumo de agua de un tipo determinado de usuario. La obtención de los errores globales, tanto de contadores nuevos como de aquellos que están en uso, así como su evolución en el tiempo, es imprescindible para evaluar el comportamiento de los mismos y para cuantificar el nivel de las pérdidas comerciales, lo que permitirá optimizar su gestión y reducir las pérdidas comerciales. / [CA] Un dels desafiaments més importants que ha d'afrontar qualsevol empresa gestora del cicle integral de l'aigua, és la reducció dels elevats nivells de pèrdues d'aigua. L'aigua no facturada és la diferència entre el volum injectat al sistema i l'aigua facturada als abonats, d'acord amb el balanç hídric proposat per la International Water Association (IWA). El nivell de les pèrdues d'aigua és un indicador de l'eficiència en l'operació del sistema, pel que alts nivells d'aquestes revelen un estat deficitari de la infraestructura hídrica i al mateix temps una gestió deficient. Els components que integren l'aigua no facturada són les pèrdues comercials, les pèrdues reals i el consum autoritzat però no facturat. Tradicionalment tots els esforços s'han centrat a minimitzar les pèrdues reals, però pel que a les pèrdues comercials es refereix, aquelles que representen el volum d'aigua realment subministrat als usuaris però que per diferents motius no és registrat, molt és el camí encara per recórrer. El principal component de les pèrdues comercials són els errors de mesurament dels comptadors. Com qualsevol altre dispositiu de mesurament, els comptadors d'aigua no són instruments perfectes i una vegada instal¿lats no són capaços de registrar la quantitat exacta d'aigua consumida per un usuari. Depenent de la seua tecnologia de construcció, cada comptador té limitacions específiques de mesurament. Açò significa que una part de l'aigua consumida no pot ser registrada i per tant no facturada al client. Vist que les inexactituds dels comptadors constitueixen un component crític de les pèrdues comercials, és important quantificar la magnitud d'aquestos errors de mesurament. Un punt crucial a considerar és que l'error d'un comptador d'aigua no és constant i independent del cabal que circula a través d'ell. Generalment, a cabals baixos, els errors són més grans i més sensibles a les variables externes, mentre que per a cabals mitjans i alts, les variacions d'error són més xicotetes. Per tant, la diferència entre el volum d'aigua registrada pel comptador i el volum real consumit, depén directament de dos paràmetres fonamentals: el patró de consum de l'usuari i la corba característica d'error del comptador. Per tant, l'error mitjà ponderat és una mesura del funcionament real d'un comptador d'aigua en ús, al registrar el consum d'aigua d'un tipus determinat d'usuari. L'obtenció dels errors globals, tant de comptadors nous com d'aquells que estan en ús, així com la seua evolució en el temps, és imprescindible per a avaluar el comportament dels mateixos i per a quantificar el nivell de les pèrdues comercials, el que permetrà optimitzar la seua gestió i reduir les pèrdues comercials. / Gavara Tortes, FJ. (2016). Estudio del comportamiento metrológico de los contadores en abastecimientos de agua. Optimización de su gestión para la reducción de las pérdidas comerciales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62182

[EN] The strive for the good status of water bodies in a drainage basin is an ambitious project that requires decisions that will surely lead to major financial investment, technical and operational, which must be supported in tools and look for their optimal design. Therefore, an economic analysis of scale using economic tools such as Cost-Effectiveness Analysis -CEA- and hydro-economic models -HEM-, would select the combination of measures to achieve environmental objectives (EO) proposed by the European Water Framework Directive (WFD) at the lowest cost. The main objective of this Doctoral Thesis is to develop a methodology and hydro-economic tools necessary to provide decision makers the selection and combination of measures to achieve the EO in a drainage basin. The focus of the research includes an Integrated Water Resources Management (IWRM), considering the quantity, quality and the optimization of parameters not conservative as the Biological Oxygen Demand (BOD) and parameters conservative such as Phosphorus (P). Prior to the hydro-economic modeling, it is a detailed study of the pressures and impacts of bodies of water in the basin, identifying the most polluted bodies and to be applied different measures such as: Basic Measures (MB), Reuse Measures to meet consumptive demands (MRDC) and Complementary Measures (MC), this in order to reach these OMA in the set masses by the WFD. In hydro-economic models (HEM) using No Linear Mathematical Programming (NLP) to optimize the parameters of BOD, incorporating the temporal variability for a given period, while optimizing the parameter Phosphorus is used Mathematical programming Mixed Integer (MIP) and mathematical programming "semi-soft" and Mixed Integer Nonlinear (MINLP), using variables of activation and clearance for selecting optimal combination of measures. Mathematical programming tools have been used GAMS ¿ (General Modelling Algebraic System), and EXCEL ¿ spreadsheet. The CEA integrated with multiple objectives, including pollution control measures on time (Sewage), system management (flow, security of supply, demand control (modernization of irrigation systems) and reuse of reclaimed water. Alongside hydro- economic models, Support System Decision is used to AQUATOOL (Andreu et al, 1996), which allows to know in detail the behavior of circulating flows for the balance equations and concentrations in water bodies in the basin. This methodology with a focus on comprehensive analysis that includes hydro-economic models, CEA and SSDs has been implemented in different basins and drainage basins in the river basin district Júcar (Serpis, Albaida, Arquillo, Magro), and the findings allow to meet mathematically the environmental objectives at the lowest possible cost of the different bodies of water in a drainage basin, it allows the economic analysis which may include the study of shadow prices, multiple objectives, analysis of goodness of the constraints of quality, uncertainty analysis of hydrological multiple equiprobability scenarios and study the downstream externalities that arise in the different masses in a drainage basin, among others, strengthening the focus of a methodology for Integrated Water Resources Management (IWRM), contributing to the implementation of the European Water Framework Directive (WFD). Prior to the hydro-economic modeling (HEM), it is done a detailed analysis of pressures and impacts and schemes of important issues (SII) of water bodies in the basin, where the most polluted bodies are identified and that different measures should be applied. / [ES] El propender por el buen estado de las masas de agua en una cuenca hidrográfica es un proyecto ambicioso que requiere de decisiones que seguramente conllevan grandes inversiones financieras, técnicas y operativas, las cuales han de estar soportadas en herramientas y estudios para lograr su diseño óptimo. Por lo anterior, un análisis económico a escala de cuenca mediante herramientas económicas de medidas que permiten lograr los objetivos medioambientales (OMA), como el Análisis Coste-Eficacia -ACE- y Modelos Hidro-Económicos -MHE-, permitiría seleccionar la combinación de medidas para alcanzar los OMA propuestos por la Directiva Marco europea del Agua (DMA) al menor coste. El objetivo principal de esta Tesis Doctoral es desarrollar una metodología y las herramientas hidro-económicas necesarias para facilitar a los tomadores de decisión la selección y combinación de medidas que permitan alcanzar los OMA en una cuenca hidrográfica. El enfoque de la investigación incluye una gestión integrada del recurso hídrico (GIRH) considerando la cantidad, la calidad y la optimización económica de las medidas para alcanzar los objetivos medioambientales, entre ellos los correspondientes a constituyentes no conservativos como la Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) y conservativos como el fósforo (P). Previo a la modelación hidro-económica, se hace un estudio detallado de las presiones e impactos de las masas de agua en la cuenca, donde se identifican las masas más contaminadas y que deban de aplicarse diferentes medidas tales como: Medidas Básicas (MB), Medidas de Reutilización para atender Demandas Consuntivas (MRDC) y Medidas Complementarias (MC), esto con el fin de que dichas masas alcancen OMA fijados por la DMA. En los modelos hidro-económicos se utiliza la programación matemática no lineal para determinar la combinación de medidas óptima para alcanzar los OMA (DBO), incorporando la variabilidad temporal para un periodo dado; mientras que para alcanzar el OMA relacionado con el fósforo (P) se utiliza programación matemática entera mixta y programación matemática "semiblanda" entera mixta y no lineal, utilizando variables de activación y de holgura para la selección óptima de la combinación de medidas. Las herramientas de programación matemática usadas han sido GAMS¿ (General Algebraic Modeling System), y la hoja de cálculo EXCEL¿. El ACE integrado con objetivos múltiples, incluye medidas de control de contaminación puntual (Depuradoras) y reutilización de aguas regeneradas. Paralelamente a los modelos hidro-económicos, se utiliza Sistema de Apoyo a la Decisión AQUATOOL¿ (Andreu et al, 1996), el cual permite conocer detalladamente el comportamiento de caudales circulantes para realizar las ecuaciones de equilibrio y concentraciones en las masas de agua de una cuenca. Esta metodología con un enfoque de análisis integral que incluye modelos hidro-económicos, ACE y SADs, ha sido implementada en diferentes cuencas y subcuencas de la Demarcación Hidrográfica del Júcar (Serpis, Albaida, Arquillo, Magro), y los resultados permiten matemáticamente alcanzar los objetivos medioambientales al menor coste posible de las diferentes masas de agua en una cuenca hidrográfica. Además, permite realizar análisis económicos que pueden incluir el estudio de precios sombra, objetivos múltiples, análisis de bondad de las restricciones de calidad, análisis de incertidumbre con múltiples escenarios hidrológicos equiprobables, y estudiar las externalidades aguas abajo que se presentan en las diferentes masas en una cuenca, entre otros; fortaleciendo el enfoque de una metodología de Gestión Integrada de Recursos Hídricos, contribuyendo a la implementación de la DMA. Previo a la modelación hidro-económica, se hace un estudio detallado de las presiones e impactos y esquemas de temas importante (ETI) de las masas de agua en la cuenca, donde se identifican las masas más contaminadas y qu / [CA] El propendir pel bon estat de les masses d'aigua en una conca hidrogràfica és un projecte ambiciós que requerix de decisions que segurament comporten grans inversions financeres, tècniques i operatives, les quals han d'estar suportades en ferramentes i estudis per a aconseguir el seu disseny òptim. Per l'anterior, una anàlisi econòmica a escala de conca per mitjà de ferramentes econòmica com l'Anàlisi Coste-Eficacia (ACE) i Models HidroEconómicos, permetria seleccionar la combinació de mesures que permeten aconseguir els objectius mediambientals (OMA) proposats per la Directiva Marco Europea de l'Aigua (DMA) al menor cost. L'objectiu principal d'esta Tesi Doctoral és desenrotllar una metodologia i les ferramentes hidro-económicas necessàries per a facilitar als acceptants de decisió la selecció i combinació de mesures que permeten aconseguir els OMA en una conca hidrogràfica. L'enfocament de la investigació inclou una gestió integrada del recurs hídric (GIRH) considerant la quantitat, la qualitat i l'optimització econòmica de paràmetres No conservatius com la Demanda Biològica d'Oxigen (DBO) i conservatius com el Fòsfor (P). Previ a la modelació hidro-económica, es fa un estudi detallat de les pressions i impactes de les masses d'aigua en la conca, on s'identifiquen les masses més contaminades i que deguen aplicar-se diferents mesures com ara: Mesures Bàsiques (MB) , Mesures de Reutilització per a atendre Demandes Consumptives (MRDC) i Mesures Complementàries (MC) , açò a fi que les dites masses aconseguixen OMA fixats per la DMA. En els models hidro-económicos s'utilitza la programació matemàtica no lineal (NLP) per a optimitzar el paràmetre de, incorporant la variabilitat temporal per a un període donat; mentres que per a optimitzar el paràmetre de Fòsfor s'utilitza programació matemàtica sencera mixta (MIP) i programació matemàtica 'semiblanda' sencera mixta i no lineal (MINLP), utilitzant variables d'activació i de folgança per a la selecció òptima de la combinació de mesures. Les ferramentes de programació matemàtica usades han sigut GAMS¿ (General Algebraic Modeling System), i el full de càlcul EXCEL¿. L'ACE integrat amb objectius múltiples, inclou mesures de control de contaminació puntual (Depuradoras), gestió del sistema (caudales, garanties de subministrament, control de demanda (modernización de regadíos) i reutilització d'aigües regenerades. Parallelament als models hidro-econòmics, s'utilitza Sistema de Suport a la Decisió AQUATOOL¿ (Andreu et al, 1996), el qual permet conèixer detalladament el comportament de cabals circulants per a realitzar les equacions d'equilibri i concentracions en les masses d'aigua d'una conca. Esta metodologia amb un enfocament d'anàlisi integral que inclou models hidro-económicos, ACE i SSDs, ha sigut implementada en diferents conques i subconques de la Demarcació Hidrogràfica del Xúquer (Serpis, Abaida, Arquillo, Magre), i els resultats permeten matemàticament assolir els objectius mediambientals al menor cost possible de les diferents masses d'aigua en una conca hidrogràfica. A més, permet realitzar anàlisis econòmiques que poden incloure l'estudi de preus ombra, objectius múltiples, anàlisi de bondat de les restriccions de qualitat, anàlisi d'incertesa amb múltiples escenaris hidrològics equiprobables, i estudiar les externalitats aigües baix que es presenten en les diferents masses en una conca, entre altres; enfortint l'enfocament d'una metodologia de Gestió Integrada de Recursos Hídrics (GIRH), contribuint a la implementació de la Directiva Marco Europea de l'Aigua (DMA). Previ a la modelación hidro-economica, se fa un estudi detallat de les pressions i impactes i esquemes de temes important (ETI) de les masses d'aigua en la conca, a on s'identifiquen les masses mes contaminades i que degue aplicar-se diferents mesures / Lozano Sandoval, G. (2016). MODELACION HIDROECONOMICA Y ANALISIS COSTE EFICACIA DE MEDIDAS PARA ALCANZAR OBJETIVOS MEDIOAMBIENTALES EN UNA CUENCA HIDROGRAFICA. Contribución a la Directiva Marco europea del Agua [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62354

[ES] La cuantificación de la incertidumbre predictiva es de vital importancia para producir predicciones hidrológicas confiables que soporten y apoyen la toma de decisiones en el marco de la gestión de los recursos hídricos. Los post-procesadores hidrológicos son herramientas adecuadas para estimar la incertidumbre predictiva de las predicciones hidrológicas (salidas del modelo hidrológico). El objetivo general de esta tesis es mejorar los métodos de post-procesamiento hidrológico para estimar la incertidumbre predictiva de caudales mensuales. Esta tesis pretende resolver dos problemas del post-procesamiento hidrológico: i) la heterocedasticidad y ii) la función de verosimilitud intratable. Los objetivos específicos de esta tesis son tres. Primero y relacionado con la heterocedasticidad, se propone y evalúa un nuevo método de post-procesamiento llamado GMM post-processor que consiste en la combinación del esquema de modelado de probabilidad Bayesiana conjunta y la mezcla de Gaussianas múltiples. Además, se comparó el desempeño del post-procesador propuesto con otros métodos tradicionales y bien aceptados en caudales mensuales a través de las doce cuencas hidrográficas del proyecto MOPEX. A partir de este objetivo (capitulo 2), encontramos que GMM post-processor es el mejor para estimar la incertidumbre predictiva de caudales mensuales, especialmente en cuencas de clima seco. Segundo, se propone un método para cuantificar la incertidumbre predictiva en el contexto de post-procesamiento hidrológico cuando sea difícil calcular la función de verosimilitud (función de verosimilitud intratable). Algunas veces en modelamiento hidrológico es difícil calcular la función de verosimilitud, por ejemplo, cuando se trabaja con modelos complejos o en escenarios de escasa información como en cuencas no aforadas. Por lo tanto, se propone el ABC post-processor que intercambia la estimación de la función de verosimilitud por el uso de resúmenes estadísticos y datos simulados. De este objetivo específico (capitulo 3), se demuestra que la distribución predictiva estimada por un método exacto (MCMC post-processor) o por un método aproximado (ABC post-processor) es similar. Este resultado es importante porque trabajar con escasa información es una característica común en los estudios hidrológicos. Finalmente, se aplica el ABC post-processor para estimar la incertidumbre de los estadísticos de los caudales obtenidos desde las proyecciones de cambio climático, como un caso particular de un problema de función de verosimilitud intratable. De este objetivo específico (capitulo 4), encontramos que el ABC post-processor ofrece proyecciones de cambio climático más confiables que los 14 modelos climáticos (sin post-procesamiento). De igual forma, ABC post-processor produce bandas de incertidumbre más realista para los estadísticos de los caudales que el método clásico de múltiples conjuntos (ensamble). / [CA] La quantificació de la incertesa predictiva és de vital importància per a produir prediccions hidrològiques confiables que suporten i recolzen la presa de decisions en el marc de la gestió dels recursos hídrics. Els post-processadors hidrològics són eines adequades per a estimar la incertesa predictiva de les prediccions hidrològiques (eixides del model hidrològic). L'objectiu general d'aquesta tesi és millorar els mètodes de post-processament hidrològic per a estimar la incertesa predictiva de cabals mensuals. Els objectius específics d'aquesta tesi són tres. Primer, es proposa i avalua un nou mètode de post-processament anomenat GMM post-processor que consisteix en la combinació de l'esquema de modelatge de probabilitat Bayesiana conjunta i la barreja de Gaussianes múltiples. A més, es compara l'acompliment del post-processador proposat amb altres mètodes tradicionals i ben acceptats en cabals mensuals a través de les dotze conques hidrogràfiques del projecte MOPEX. A partir d'aquest objectiu (capítol 2), trobem que GMM post-processor és el millor per a estimar la incertesa predictiva de cabals mensuals, especialment en conques de clima sec. En segon lloc, es proposa un mètode per a quantificar la incertesa predictiva en el context de post-processament hidrològic quan siga difícil calcular la funció de versemblança (funció de versemblança intractable). Algunes vegades en modelació hidrològica és difícil calcular la funció de versemblança, per exemple, quan es treballa amb models complexos o amb escenaris d'escassa informació com a conques no aforades. Per tant, es proposa l'ABC post-processor que intercanvia l'estimació de la funció de versemblança per l'ús de resums estadístics i dades simulades. D'aquest objectiu específic (capítol 3), es demostra que la distribució predictiva estimada per un mètode exacte (MCMC post-processor) o per un mètode aproximat (ABC post-processor) és similar. Aquest resultat és important perquè treballar amb escassa informació és una característica comuna als estudis hidrològics. Finalment, s'aplica l'ABC post-processor per a estimar la incertesa dels estadístics dels cabals obtinguts des de les projeccions de canvi climàtic. D'aquest objectiu específic (capítol 4), trobem que l'ABC post-processor ofereix projeccions de canvi climàtic més confiables que els 14 models climàtics (sense post-processament). D'igual forma, ABC post-processor produeix bandes d'incertesa més realistes per als estadístics dels cabals que el mètode clàssic d'assemble. / [EN] The predictive uncertainty quantification in monthly streamflows is crucial to make reliable hydrological predictions that help and support decision-making in water resources management. Hydrological post-processing methods are suitable tools to estimate the predictive uncertainty of deterministic streamflow predictions (hydrological model outputs). In general, this thesis focuses on improving hydrological post-processing methods for assessing the conditional predictive uncertainty of monthly streamflows. This thesis deal with two issues of the hydrological post-processing scheme i) the heteroscedasticity problem and ii) the intractable likelihood problem. Mainly, this thesis includes three specific aims. First and relate to the heteroscedasticity problem, we develop and evaluate a new post-processing approach, called GMM post-processor, which is based on the Bayesian joint probability modelling approach and the Gaussian mixture models. Besides, we compare the performance of the proposed post-processor with the well-known exiting post-processors for monthly streamflows across 12 MOPEX catchments. From this aim (chapter 2), we find that the GMM post-processor is the best suited for estimating the conditional predictive uncertainty of monthly streamflows, especially for dry catchments. Secondly, we introduce a method to quantify the conditional predictive uncertainty in hydrological post-processing contexts when it is cumbersome to calculate the likelihood (intractable likelihood). Sometimes, it can be challenging to estimate the likelihood itself in hydrological modelling, especially working with complex models or with ungauged catchments. Therefore, we propose the ABC post-processor that exchanges the requirement of calculating the likelihood function by the use of some sufficient summary statistics and synthetic datasets. With this aim in mind (chapter 3), we prove that the conditional predictive distribution is similarly produced by the exact predictive (MCMC post-processor) or the approximate predictive (ABC post-processor), qualitatively speaking. This finding is significant because dealing with scarce information is a common condition in hydrological studies. Finally, we apply the ABC post-processing method to estimate the uncertainty of streamflow statistics obtained from climate change projections, such as a particular case of intractable likelihood problem. From this specific objective (chapter 4), we find that the ABC post-processor approach: 1) offers more reliable projections than 14 climate models (without post-processing); 2) concerning the best climate models during the baseline period, produces more realistic uncertainty bands than the classical multi-model ensemble approach. / I would like to thank the Gobernación del Huila Scholarship Program No. 677 (Colombia) for providing the financial support for my PhD research. / Romero Cuellar, J. (2019). Improving hydrological post-processing for assessing the conditional predictive uncertainty of monthly streamflows [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/133999

Unlike the traditional two-stage methods, a conditional and inverse-conditional simulation approach may directly generate independent, identically distributed realizations to honor both static data and state data in one step. The Markov chain Monte Carlo (McMC) method was proved a powerful tool to perform such type of stochastic simulation. One of the main advantages of the McMC over the traditional sensitivity-based optimization methods to inverse problems is its power, flexibility and well-posedness in incorporating observation data from different sources. In this work, an improved version of the McMC method is presented to perform the stochastic simulation of reservoirs and aquifers in the framework of multi-Gaussian geostatistics. First, a blocking scheme is proposed to overcome the limitations of the classic single-component Metropolis-Hastings-type McMC. One of the main characteristics of the blocking McMC (BMcMC) scheme is that, depending on the inconsistence between the prior model and the reality, it can preserve the prior spatial structure and statistics as users specified. At the same time, it improves the mixing of the Markov chain and hence enhances the computational efficiency of the McMC. Furthermore, the exploration ability and the mixing speed of McMC are efficiently improved by coupling the multiscale proposals, i.e., the coupled multiscale McMC method. In order to make the BMcMC method capable of dealing with the high-dimensional cases, a multi-scale scheme is introduced to accelerate the computation of the likelihood which greatly improves the computational efficiency of the McMC due to the fact that most of the computational efforts are spent on the forward simulations. To this end, a flexible-grid full-tensor finite-difference simulator, which is widely compatible with the outputs from various upscaling subroutines, is developed to solve the flow equations and a constant-displacement random-walk particle-tracking method, which enhances the com / Fu, J. (2008). A markov chain monte carlo method for inverse stochastic modeling and uncertainty assessment [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1969

Una característica muy importante del agua es su calidad, tanto para el medio ambiente, como para sus usos. Actualmente, la legislación referente a los recursos hídricos, en distintos países, pone de manifiesto la importancia de conservar su calidad natural, e impone normas y criterios que debe cumplir el vital líquido. Uno de los objetivos de este trabajo es analizar la calidad del agua almacenada en los embalses, en perfil vertical, y a escala temporal diaria, por medio de la modelación multivariante y mecanicista de cuatro parámetros: temperatura del agua (esta variable mediante ambas técnicas), oxígeno disuelto, pH y conductividad, estas tres últimas por medio de métodos multivariantes. Como caso de aplicación se consideró el Embalse Amadorio. Para efectuar la modelación se utilizó información meteorológica de la estación Villajoyosa, así como datos de las variables de estado del almacenamiento, e información de una sonda multiparamétrica instalada en el paramento del embalse. El propósito final de la tesis es la comparación de los métodos multivariantes y mecanicista, en su efectividad y resultados, y presentar sus ventajas e inconvenientes. Se usaron, en la primera parte, varios métodos multivariantes para procesar y analizar los datos: análisis de componentes principales, análisis factorial, análisis cluster, análisis discriminante, el modelo lineal de regresión múltiple, análisis de correlación canónica, y regresión parcial en mínimos cuadrados (PLSR). Con estas técnicas, se obtuvieron modelos, con el propósito de hacer predicciones. Asimismo, se propone un modelo mecanicista multicapa (vertical) para temperatura, con el fin de comparar las características y los resultados de la modelación con métodos multivariantes, con las de un modelo con fundamento físico. Primero se enumeran los datos para el desarrollo de este modelo mecanicista, luego se describe el orden de los procesos a efectuar en las capas del embalse, y se analiza la estabilidad física de las c / Bluhm Gutiérrez, J. (2008). Modelación unidimensional de la calidad del agua en embalses. Análisis comparativo de modelos y multivariantes [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3345

La necesidad de conocer con suficiente tiempo de antelación los caudales futuros en ríos donde se asientan grandes ciudades e industrias es común en todas partes del mundo. Existen diversas metodologías que permiten resolver este problema, cada una con sus pros y sus contras. El acople y la comparación entre varios modelos de predicción de diferentes características es fundamental a la hora de analizar la situación futura en un caso de alerta, donde es necesario tomar decisiones trascendentales. En esta tesis se ha realizado una intensa revisión bibliográfica sobre los modelos de predicción con Redes Neuronales Artificiales (RNA) para conocer el estado del arte de esta metodología y, a partir de ese punto, proponer y estudiar mejoras que puedan contribuir a su avance. Con la intención de darle significado físico a este tipo de modelos, se ha propuesto una metodología de modelo híbrido que permite identificar automáticamente el estado hidrológico de una cuenca determinada, para permitir modelar por separado cada estado mediante RNA simples. También se ha incorporado el concepto físico en la elección de las variables de entrada al modelo, proponiendo análisis geomorfológicos de la cuenca y de tiempos de respuesta que ayuden a identificar las variables más influyentes. Por otro lado, dada la necesidad de conocer la función de distribución de las predicciones para casos reales, donde es necesario tomar decisiones a partir de estos resultados, se ha propuesto una metodología para el cálculo de la incertidumbre de las predicciones, pudiendo ser aplicado para cualquier tipo de modelo sin importar su complejidad. Para conferir un uso práctico a estas ideas, se ha desarrollado una aplicación informática (ANN) capaz de realizar los cálculos necesarios para la construcción de un modelo de predicción con RNA. / Pujol Reig, L. (2009). Predicción de caudales en tiempo real en grandes cuencas utilizando redes neuronales artificiales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6422

En este trabajo se ha estudiado la posibilidad de usar algunas t ecnicas de reducci on para lograr una simulaci on m as e ciente del ujo subterr aneo en los acu feros contenidos en modelos de uso conjunto. As , el principal enfoque de esta investigaci on ha sido relacionar la parametrizaci on de las relaciones r o-acu fero con las caracter sticas del modelo reducido para encontrar los efectos de dicha parametrizaci on sobre la e ciencia de la reducci on. La primera metodolog a propuesta, denominada M etodo de los AutoValores con Compresi on Selectiva y Enmascaramiento Modal (MAV-CSEM), puede reducir dram aticamente el tama~no de un modelo de ujo subterr aneo, aumentando la e ciencia de su ejecuci on y disminuyendo la memoria virtual requerida. A efectos pr acticos, el MAV-CSEM utiliza los siguiente conceptos novedosos: (i ) modos efectivos, (ii ) modos residuales, (iii ) l mite de participaci on modal, (iv ) m ascara de estados efectivos y (v) nivel de continuidad. Este marco conceptual no solamente ayuda a identi car los modos que m as contribuyen a la respuesta del acu fero por causa de las excitaciones externas, sino que tambi en ayuda a lograr una simulaci on m as r apida del ujo en el acu fero que la obtenida por el MAV cl asico. La principal ventaja del MAV-CSEM es que, aumentando el n umero de celdas del modelo, se puede considerar m as detalladamente la variabilidad espacial de los par ametros hidr aulicos del acu fero en la modelaci on del ujo subterr aneo, sin que la e ciencia computacional de las simulaciones se vea considerablemente afectada, especialmente cuando dicho acu fero forma parte del modelo de un sistema de uso conjunto. El MAV-CSEM ha sido probado en acu feros rectangulares homog eneos simples. Los resultados obtenidos tienen un comportamiento similar a los simulados usando el MAV cl asico o las Diferencias Finitas (DF), pero la simulaci on es mucho m as e ciente. Se ha efectuado un an alisis de sensibilidad del impacto de cambiar la parametrizaci on de las condiciones de contorno tipo r o, en funci on de la conductancia del lecho, sobre algunos par ametros de control del acu fero como las alturas piezom etricas, los vol umenes almacenados y los caudales de intercambio r o-acu fero. De los resultados de dicho an alisis se concluye que, al disminuir la conductancia del r o, se mejora el comportamiento del MAV-CSEM por que se necesitan menos modos para obtener resultados con ables en las variables antes mencionadas. El MAV-CSEM permite desarrollar criterios de base f sica para generar modos efectivos m as e cientemente, para remover los modos residuales y para construir las m ascaras de estados efectivos que aceleran la ejecuci on de las simulaciones. En base a estas ideas, se han propuesto algoritmos para generar los modos efectivos y con gurar las m ascaras de estados efectivos. Estos algoritmos se basan en m etodos iterativos para resolver Problemas Generalizados de AutoValores Sim etricos y Dispersos (PGAVSD), combin andolos con ndices de base f sica que permiten evaluar la efectividad de un modo generado y detener la secuencia de generaci on modal. La detecci on de los modos efectivos se ha basado en la evaluaci on de sus coe cientes de reparto, compar andolos con el l mite de participaci on modal impuesto. La parada de la generaci on de los modos efectivos ha sido evaluada calculando los coe cientes de reparto acumulados modales y compar andolos con el nivel de conservaci on impuesto sobre el modelo reducido. Las ventajas de incluir dichos criterios en la resoluci on de un PGAVSD son: (i ) se evita la ejecuci on de operaciones innecesarias, (ii ) se preserva la ecuaci on de continuidad para el volumen que entra al acu fero proveniente de las acciones exteriores de forma relativamente adecuada y (iii ) al usar algoritmos iterativos basados en el producto matriz-vector disperso para resolver PGAVSD, se mantiene la estructura dispersa de las matrices que componen el modelo de ujo, la cual se puede usar para ahorrar operaciones computacionales y disminuir el almacenamiento requerido en las simulaciones. En este trabajo se han implementado dos generadores dispersos de modos efectivos. El primero de ellos est a basado en una modi caci on de la iteraci on de gradiente conjugado con de aci on que usa precondicionamiento ILU para acelerar las iteraciones vectoriales y minimizar el cociente de Rayleigh. La antes mencionada generaci on vectorial ha probado ser muy e ciente cuando es necesario calcular una peque~na cantidad de los modos asociados a los autovalores de menor magnitud. El algoritmo genera cada modo, calcula sus coe cientes de reparto para veri car si dicho modo es efectivo, eval ua los coe cientes de reparto acumulados y veri ca el criterio de parada para nalizar la generaci on. El segundo generador de modos efectivos est a basado en la iteraci on racional de Lanczos con reinicio expl cito y reortogonalizaci on parcial para calcular secuencialmente subconjuntos de modos. El reinicio expl cito aplica una de aci on sobre un nuevo vector inicial de Lanczos para prevenir la convergencia a uno de los autovectores previamente disponibles. Una vez que cada reinicio ha construido otro conjunto de modos, el generador calcula los coe cientes de reparto de cada nuevo modo para detectar cuales de estos son efectivos. El proceso se repite para todos los nuevos modos. Posteriormente, se calculan los coe cientes de reparto acumulados y el generador revisa si se ha alcanzado el criterio de parada de la generaci on para todas las acciones exteriores. Si dicho criterio no ha sido alcanzado, se efect ua un nuevo reinicio imponiendo un desplazamiento espectral conveniente para mejorar la convergencia modal. Los resultados de muchos experimentos num ericos efectuados han demostrado que el generador racional de Lanczos es muy e ciente, incluso para modelos de ujo subterr aneo de gran tama~no donde el dominio espacial del acu fero ha sido discretizado usando decenas de miles de nodos pertenecientes a una malla de DF. Los generadores propuestos han sido usados para reducir los modelos de ujo subterr aneo para: (i ) acu feros rectangulares homog eneos e is otropos conectados con un r o recto, (ii ) acu feros rectangulares heterog eneo conectados con un r o recto y (iii ) un acu fero altamente heterog eneo con contornos irregulares, conectado con un r o sinuoso e inclinado. Los resultados de las simulaciones muestran que la generaci on iterativa es m as e ciente que calcular el espectro completo del PGAVSD y permite reducir modelos heterog eneos de gran tama~no, a un cuando muchas acciones exteriores est an aplicadas sobre el acu fero. Tambi en se ha propuesto una extensi on del M etodo racional de LANczos (MLAN) para reducir e cientemente las relaciones r o-acu fero en modelos de sistemas de uso conjunto. El MLAN cl asico se usa para generar una base ortogonal de un subespacio de Krylov de reducci on. Adem as, los factores de participaci on acumulados de los vectores de Lanczos se usan como criterio de parada de la generaci on antes mencionada, evaluando si la ecuaci on de conservaci on de masa para el volumen de agua entrando de las acciones exteriores se satisface apropiadamente. El esquema de reducci on se aplica sobre el modelo de ujo subterr aneo con el prop osito de ensamblar una secuencia de sistemas de ecuaciones lineales reducidas, cuyas soluciones representan los estados del acu fero a lo largo del horizonte de simulaci on. Para hacer posible el c alculo de los vol umenes agregados de intercambio entre el r o y el acu fero, se ha propuesto un esquema de integraci on num erica temporal de los estados de Lanczos; tambi en se incluye el concepto de par ametros de control en el MLAN con el n de acelerar los c alculos de las relaciones r o-acu fero y otras variables de estado requeridas. Por ultimo, el MLAN ha sido probado para reducir los modelos de ujo en acu fero rectangulares homog eneos. Los resultados han sido comparados con los obtenidos mediante: (i ) modelos pluricelulares englobados, (ii ) modelos resueltos usando el MAV cl asico y (iii ) modelos resueltos por DF espacio-temporales. Se ha encontrado que el MLAN se comporta mejor que las DF, alcanzando un desempe~no comparable al exhibido por el MAV cl asico con truncamiento conservativo, pero es menos e ciente que los modelos pluricelulares englobados. Un an alisis del impacto de modi car la parametrizaci on de las relaciones r o-acu fero, en funci on de la conductancia de r o, sobre algunos par ametros de control como alturas piezom etricas, vol umenes almacenados y ujos internos, ha demostrado que, al disminuir dicha conductancia, el desempe~no del MLAN mejora por que se necesitan menos vectores de Lanczos para obtener resultados adecuados. El MAV-CSEM, junto con el MLAN, han probado ser poderosas herramientas para reducir modelos de ujo subterr aneo de gran tama~no. Aqu , el MAV-CSEM y el MLAN han sido aplicados para reducir dos acu feros lineales altamente discretizados, complejos y heterog eneos. El primero es un acu fero rectangular, conectado con un r o recto, compuesto por tres bandas con propiedades hidr aulicas uniformes. El segundo es un acu fero altamente heterog eneo y anis otropo, de contornos irregulares, conectado con un r o sinuoso e inclinado. En ambos acu feros, la aplicaci on de cada t ecnica de reducci on ha consistido en un an alisis de sensibilidad de la in uencia de modi car la parametrizaci on de las relaciones r o-acu fero, en funci on de la conductancia del r o y de los par ametros de reducci on (l mite de participaci on modal para MAV-CSEM y tama~no del subespacio de Krylov de reducci on para el MLAN), en la representaci on m as adecuada de algunos par ametros de control seleccionados, como lo son las alturas piezom etricas, los vol umenes almacenados y los ujos internos. Los resultados han mostrado el poder de ambas t ecnicas para reducir e cientemente los modelos de ujo subterr aneo planteados. Sin embargo, las principales diferencias encontradas entre ambos son: (i ) el MAV-CSEM es m as demandante computacionalmente para calcular el subespacio de reducci on de autovectores, pero su ejecuci on del modelo de ujo es m as r apida, (ii ) el MLAN calcula m as adecuadamente las variables distribuidas en el acu fero como alturas piezom etricas, vol umenes almacenados y ujos internos si la parametrizaci on de la iteraci on de Lanczos se realiza apropiadamente y (iii ) el MAV-CSEM obtiene m as e ciente y adecuadamente las relaciones r o-acu fero agregadas a lo largo de toda la red de drenaje. La principal conclusi on de estas aplicaciones es que la selecci on de uno u otro m etodo de reducci on depende del tipo de problema que se est a enfrentando y de los par ametros de control requeridos por este. / Álvarez Villa, ÓD. (2014). Simulación eficiente de las relaciones río-acuífero en sistemas de utilización conjunta mediante técnicas de reducción de modelos lineales invariantes en el tiempo [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/39336

Tesis por compendio / The ensemble Kalman filter (EnKF) is nowadays recognized as an excellent inverse method for hydraulic conductivity characterization using transient piezometric head data. and it is proved that the EnKF is computationally efficient and capable of handling large fields compared to other inverse methods. However, it is needed a large ensemble size (Chen and Zhang, 2006) to get a high quality estimation, which means a lots of computation time. Parallel computing is an efficient alterative method to reduce the commutation time. Besides, although the EnKF is good accounting for the non linearities of the state equation, it fails when dealing with non-Gaussian distribution fields. Recently, many methods are developed trying to adapt the EnKF to non-Gaussian distributions(detailed in the History and present state chapter). Zhou et al. (2011, 2012) have proposed a Normal-Score Ensemble Kalman Filter (NS-EnKF) to character the non-Gaussian distributed conductivity fields, and already showed that transient piezometric head was enough for hydraulic conductivity characterization if a training image for the hydraulic conductivity was available. Then in this work, we will show that, when without such a training image but with enough transient piezometric head information, the performance of the updated ensemble of realizations in the characterization of the non-Gaussian reference field. In the end, we will introduce a new method for parameterizing geostatistical models coupling with the NS-EnKF in the characterization of a Heterogenous non-Gaussian hydraulic conductivity field. So, this doctor thesis is mainly including three parts, and the name of the parts as below. 1, Parallelized Ensemble Kalman Filter for Hydraulic Conductivity Characterization. 2, The Power of Transient Piezometric Head Data in Inverse Modeling: An Application of the Localized Normal-score EnKF with Covariance Inflation in a Heterogenous Bimodal Hydraulic Conductivity Field. 3, Parameterizing geostatistical models coupling with the NS-EnKF for Heterogenous Bimodal Hydraulic Conductivity characterization. / Xu, T. (2014). Ensemble Kalman filtering for hydraulic conductivity characterization: Parallelization and non-Gaussianity [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/43769 / Compendio

Tesis por compendio / Assessment of forest water-use (WU) is undoubtedly important and necessary, especially in water scarcity areas that are already suffering the main negative impacts of climate change. However, instead of just determining how much water is used by a forest, it is also important to evaluate how forest-WU responds to forest management practices such as thinning, a widely recognized alternative to promote improvements in the hydrologic balance while maintaining or improving forest resilience. Thus, this thesis proposes three integrated studies performed in an area of Aleppo pine subject to experimental thinning in Eastern Spain. The first study was modelling an artificial neural network (ANN) to estimate daily WU independently of forest heterogeneity provided by thinning. Stand WU was accurately estimated using climate data, soil water content and forest cover (correlation coefficient, R: 0.95; Nash-Sutcliffe coefficient, E: 0.90 and rootmean-square error, RMSE: 0.078mm/day). Then the ANN modelled was used for gapfilling when needed and those results were used in the following studies. The secondly study addressed the question of how tree-growth, WU and water balance changed as a consequence of thinning. To this end, the influence of thinning intensity and its effect at short-term (thinned in 2008) and at mid-term (thinned in 1998) on the water-balance components and tree-growth were investigated. The high-intensity thinning treatment showed significant increases in mean annual tree-growth from 4.1 to 17.3 cm2 yr -1 , a rate which was maintained in the mid-term. Mean daily WU ranged from 5 (control) to 18 (high intensity thinning) l tree-1 . However, when expressed on stand basis, daily WU ranged from 0.18 (medium intensity thinning) to 0.30 mm (control plot), meaning that in spite of the higher WU rates in the remaining trees, stand WU was reduced with thinning. Large differences were found in the water balance components between thinning plots and control. These differences might have significant implications to maintain forest resilience, and improve forest management practices. The third study, brings forth two interesting points and their responses to thinning, WU and intrinsic water-use efficiency (WUEi). First, the relationships between growth and climate were studied at mid-term in order to identify if thinning can improve forest resilience. Second, the relationships between WU and WUEi was explored to identify how these factors were affected by thinning at short-term. A substantial limitation of tree-growth imposed by climatic conditions was observed, although thinning changed the tree-growth-precipitation relationships. Significant differences in WUEi were found after thinning at mid-term, however no significant difference was observed at short-term. Despite this, in general WUEi decreased when precipitation increased, with different slopes for each thinning intensity. Different patterns of the relationship between WU and WUEi were found, being positive for thinned plots and negative for control plot at short-term. Finally this thesis suggest that thinning in Aleppo pine plantations is effective in changing the relationships between WU and WUEi, furthermore, this thesis introduces a novel contribution by looking at the inter-related effects on growth, WU, WUEi and water balance in Mediterranean forest subject to thinning. / Gualberto Fernandes, TJ. (2014). Water-oriented management in forest plantations: combining hydrology, dendrochronology and ecophysiology [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48476 / Compendio

[EN] The Albufera of Valencia and its Devesa, form a single unit with both an ecological and social high value; reason that led them to be declared Natural Park in 1986 by the Generalitat Valenciana; being the first park declared in this autonomous community. The Devesa is the spit that separates the Mediterranean Sea from the Albufera lake, and is considered a natural area with high scientific, cultural, scenic and educational values. And although during the 60s underwent a process of urbanization, today is in the throes of regeneration to an era of ecological climax. This regeneration has been possible because of the economics efforts made by various administrations for their conservation and protection. However, these efforts do not prevent Devesa from suffering systematically wildfires that undermine their ability to regenerate and that not only produce significant ecological and economic damage, but when fires reach great dimensions, threaten the life of the people who live there and also the firefighting services This Thesis focuses on the study and optimization of the detection system of wildfires using infrared installed in the Devesa. For doing this, the wildfires produced during ten years and the alarms generated during five years of operation of the system are analyzed, relating these alarms with the weather conditions; in order to reduce false positives; on the other hand a fire risk classification system based on neural networks is developed, using as descriptions parameters those used in the IFW, that is the official system used for the official organization in charge of fire weather index in Spain: AEMET. After the development of the neural network to classify the risk of fire, and analyzed the infrared camera system, both are combined to establish a classification system of the alarms, in order to reduce false positives, and establish a criterion of risk to the user of the fire detection system. / [ES] La Albufera de Valencia y su Devesa, forman un conjunto único con un elevado valor tanto ecológico como social; motivo que les llevó a ser declarados Parque Natural en 1986 por parte de la Generalitat Valenciana; siendo el primer parque declarado en esta comunidad. La Devesa es el cordón litoral que separa el Mar Mediterráneo del lago de la Albufera, y es considerada un área natural con altos valores científicos, culturales, paisajísticos y educativos. Y, pese a que durante la década de los 60 sufrió un proceso de urbanización, en la actualidad se encuentra en plena fase de regeneración hacia una época de clímax ecológico. Esta regeneración ha sido posible gracias a los esfuerzos, tanto administrativos como económicos, que han realizado diferentes administraciones para su conservación y protección. Sin embargo, estos esfuerzos no impiden que sistemáticamente el monte de la Devesa sufra incendios forestales que merman su capacidad de regeneración y que, no solo producen un daño ecológico y económico importante, sino que aquellos que alcanzan grandes dimensiones ponen en riesgo la vida de las personas que allí residen, y de los equipos de extinción que tratan de sofocarlos. La presente Tesis se centra en el estudio y optimización del sistema de detección de incendios forestales mediante infrarrojos instalado en la Devesa. Para ello se analizan los incendios ocurridos durante más de diez años, y las alarmas generadas durante cinco años de funcionamiento del sistema, relacionando estas alarmas con las condiciones meteorológicas, a fin de disminuir los falsos positivos; a su vez se desarrolla un sistema de clasificación de riesgo de incendio a partir de redes neuronales, basado en los parámetros meteorológicos descriptores usados en el IFW, índice oficial establecido por la AEMET para clasificar el riesgo de incendio. Una vez desarrollada la red neuronal para clasificar el riesgo de incendio, y analizado el sistema de cámaras infrarrojas, se combinan ambos a fin de establecer un sistema de clasificación de las alarmas capaz de disminuir los falsos positivos, y de establecer un criterio de riesgo al usuario del sistema de detección de incendios. / [CA] L'Albufera de València i la seva Devesa, formen un conjunt únic amb un elevat valor tant ecològic com social; motiu que els va portar a ser declarats Parc Natural al 1986 per part de la Generalitat Valenciana; sent el primer parc declarat en aquesta Comunidad. La Devesa és el cordó litoral que separa el mar Mediterrani del llac de l'Albufera, i és considerada una àrea natural amb alts valors científics, culturals, paisatgístics i educatius. I tot i que durant la dècada dels 60 va patir un procés d'urbanització, en l'actualitat es troba en plena fase de regeneració cap a una època de clímax ecològic. Aquesta regeneració ha estat possible gràcies als esforços tant administratius, com econòmics, que han realitzat diferents administracions per a la seva conservació i protecció. No obstant això, aquests esforços no impedeixen que sistemàticament la muntanya de la Devesa pateixi incendis forestals que minven la seva capacitat de regeneració i que, no només produeixen un dany ecològic i econòmic important, sinó que aquells que arriben a tindre grans dimensions, posen en risc la vida de les persones que hi viuen, i dels equips d'extinció que tracten de sufocar-los. Aquesta tesi se centra en l'estudi i optimització del sistema de detecció d'incendis forestals mitjançant infrarojos instal · lat a la Devesa. Per a això s'analitzen els incendis ocorreguts durant més de deu anys i les alarmes generades durant cinc anys de funcionament del sistema, relacionant aquestes alarmes amb les condicions meteorològiques; per tal de disminuir els falsos positius; al seu torn es desenvolupa un sistema de classificació de risc d'incendi a partir de xarxes neuronals, basat en els paràmetres meteorològics descriptors usats en el IFW, índex oficial establert per l'AEMET per classificar el risc d'incendi. Un cop desenvolupada la xarxa neuronal per classificar el risc d'incendi, i analitzat el sistema de càmeres infraroges, es combinen tots dos a fi d'establir un sistema de classificació de les alarmes capaç de disminuir els falsos positius, i d'establir un criteri de risc a l¿usuari del sistema de detecció d'incendis.  / Canales Mengod, P. (2015). Termografía Infrarroja aplicada a la detección de incendios en la interfaz urbano-forestal y su optimización mediante redes neuronales artificiales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/49830